• 제목/요약/키워드: Circular Cross-section

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원형 세장 실린더의 와 유기 진동;수조 실험 결과 (Vortex induced vibration of circular pipes; the experiment in a water tank)

  • 김양한;박주배;홍섭;최윤락
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.478-483
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    • 2001
  • We experimentally attempted to understand the vibration characteristics of a flexible pipe excited by vortex shedding. This has been extensively studied in the past decades (For example, see [2-9]). However, there are still areas that need more study. One of them is to study the relation between spatial characteristics of a flow induced vibrating pipe, such as its length, the distribution of wave number, and frequency responses. A non-linear mechanism between the responses of in-line and cross-flow directions is also an area of interests, if the pipe is relatively long so that structural modal density is reasonably high. In order to investigate such areas, two kinds of instrumented pipe were designed. The instrumented pipes, of which the lengths are equally 6m, are wound with rubber and silicon tape in different ways, having different vortex shedding conditions. One has uniform cross-section of diameter of 26. 7mm, and the other has equally spaced by 4 sub-sections, which are composed of different diameters of 75.9, 61.1, 45.6 and 26.7mm. Both pipes are towed in a water tank (200m ${\times}$ 16m ${\times}$ 7m) so that they experienced different vortex shedding excitations. The towing pipe experiments exhibit several valuable features. One of them is that the natural frequencies and their corresponding strain mode shapes dominate the strain response of the uniform pipe. However, for those of non-uniform pipe, the responses are more likely local and many modes participate in it.

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노후도를 고려한 실크기 원형단면 교각의 내진성능 휨실험 (Seismic-performance Flexural Experiments for Real Scale Piers with Circular Cross-section Considering Aging Effects)

  • 이승건;이수형;이혜린;홍기증
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.131-142
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    • 2021
  • 노후 교각은 내진설계가 적용되지 않아 소성힌지구역에 겹침이음이 대다수 존재한다. 철근부식은 철근 단면적 감소 및 겹침이음부의 거동저하를 유발하여 교각의 내진성능을 저하시킨다. 본 연구에서는 이러한 노후교각의 특성에 따라 철근부식, 겹침이음, 내진설계 및 내진 보강 여부를 고려하여 실험체를 설계 및 제작하고 실험을 통해 그 영향을 조사하였다. 실험결과, 겹침이음 또는 철근부식은 변위연성도를 감소시킨다. 내진설계 상세 또는 강판 내진보강을 적용하면 충분한 변위연성도가 확보됨을 확인하였다. 모든 비내진실험체는 소성힌지구역 내의 횡철근 겹침이음부의 풀림으로 인해 주철근 좌굴과 심부콘크리트 압축파쇄가 발생하였다. 내진설계된 실험체는 철근부식에 의한 소성힌지구역 내 횡철근의 단면감소와 갈고리 풀림에 의해 주철근 좌굴 및 심부콘크리트 압축파쇄가 발생하였다.

삼백초와 약모밀의 내부형태 비교 연구 (A Comparative Anatomical Study of Saururus chinensis (Lour.) Baill. and Houttuynia cordata Thunb. (Saururaceae))

  • 양선규;최고야
    • 대한본초학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.11-18
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    • 2018
  • Objectives : Saururus chinensis and Houttuynia cordata (Saururaceae) are perennial herbs using for medicinal purposes in Korea. The objectives of this study are to compare anatomical key characters between two medicinal plants and to provide fundamental information for the identification of two herbal medicines by using anatomical features. Methods : Cross-sections of root, rhizome, stem, petiole, and leaf for each species were observed in this study. Materials were analyzed through dehydration, paraffin embedding and micro-sectioning, and double staining with Safranin O and Fast-Green FCF. Observations of permanent preparation were conducted using light microscope. Results : S. chinensis and H. cordata were distinguished with anatomical differentiations; Idioblasts with essential oil were scattered in the parenchyma cell of cortex, pith, and phloem of S. chinensis, on the other hand, in H. cordata, idioblasts were distributed ring-shaped in the cortex of the root. S. chinensis had two cycles of vascular bundles in the stem while H. cordata had one cycle. Hypodermis layer was conspicuous in a stem of H. cordata, crystals were observed the only parenchyma in a stem of S. chinensis, and epidermal oil cells were developed in the epidermis of H. cordata. S. chinensis had air cavity at the cortex and pith of the stem. The shape of cross-section was polygonal in the stem of S. chinensis and was circular in the stem of H. cordata. Conclusions : We investigated anatomical study of Korean S. chinensis and H. cordata. To identify two herbal medicines, we considered main anatomical features and provided identification key here.

모드정합 컨버터에 기반한 광대역 원뿔형 주름 혼안테나 설계 및 분석 (Analysis and Design of a Wideband Corrugated Conical Horn Antenna Based on Mode Matching Converter)

  • 이동학;양두영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.1-7
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    • 2016
  • 본 논문에서는 Ku 밴드 전체 대역에 걸쳐 광대역 주파수 특성을 얻을 수 있는 원뿔형 주름 혼안테나의 설계방법을 제안하였다. 혼안테나의 이득, 정재파비, 주편파와 교차편파의 비와 광대역 특성을 개선시키기 위하여 두 종류의 모드정합 컨버터를 원뿔형 주름 혼안테나 내부에 구성하였다. 하나의 형태는 원형도파관 종단 내부에 또 다른 형태는 혼플레어 전단에 설치하였다. 제안된 모드정합 컨버터들의 위치에 따라 두 가지 형태의 안테나 구조는 시뮬레이션을 통해 비교하고 분석되었다. 그리고 Ku 밴드 전체 주파수 대역인 12-18 GHz에서 정재파비가 2보다 작고 교차편파와 주편파의 비가 30dB, 안테나 이득이 20dB 이상인 값에서 안테나의 성능을 비교한 결과, 원형도파관 내에 모드정합 컨버터를 설계한 원뿔형 주름 혼안테나의 구조가 혼플레어 내에 모드정합 컨버터를 설계한 안테나의 구조보다 제반 성능이 더욱 안정적이고, 동시에 송수신할 수 있는 신호 주파수 대역이 광대역 특성을 갖는다. 따라서 이득과 VSWR, 복사패턴, 대역폭 등을 감안했을 때, 원형도파관 내부에 모드정합 컨버터를 설계한 구조가 좀 더 뛰어난 성능을 보였다.

이상 유동에 놓인 관군의 표면에 작용하는 압력 분포 (Pressure Distribution over Tube Surfaces of Tube Bundle Subjected to Two-Phase Cross-Flow)

  • 심우건
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권1호
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    • pp.9-18
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    • 2013
  • 이상 횡 유동은 응축기, 증발기와 원자로 증기발생기와 같은 쉘과 튜브의 열 교환기에서 볼 수 있다. 이상 유동장에 놓인 구조물에 작용하는 수동력을 이해하기 위해서는 이상유동의 특성을 이해하는 것이 중요하다. 이상 유동의 유동특성과 유동변수를 소개하고 관군에서의 압력손실과 실린더에 작용하는 압력분포에 의한 수동력을 평가하기 위한 실험을 수행하였다, 실험부 입구에서 이상유동은 혼합되었으며 실험은 횡 방향 이상 유동장에 놓인 정규 삼각형 배열을 갖는 관군을 사용하여 수행하였다. 관군에서의 흐름방향 압력손실을 측정하여 이상유동의 마찰승수를 계산하고 이론적 결과와 비교하였다. 또한 특정 실린더에 작용하는 원주 방향 압력 분포의 측정결과와 이상유동의 기초이론에 근거하여 압력손실계수의 분포 및 항력계수에 미치는 체적건도와 단위면적당 질량유량의 효과를 평가하였다. 튜브 표면에 작용하는 측정된 압력을 수치해석방법으로 적분하여 항력계수를 계산하였다. 작은 질량 유량의 경우에 측정된 마찰 승수는 기존의 이론 결과와 잘 일치하며 압력분포에 의한 항력계수에 작용하는 기공률의 영향은 기존의 실험결과와 정성적으로 유사한 경향을 보이고 있다.

복합 외력환경 중 원형 단면 세장체의 탄성응답에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Elastic Response of Circular Cross-section Slender Body to Forced Oscillation, Waves, and Current)

  • 박지원;이승재;조효제;황재혁;한성훈
    • 한국해양공학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.91-99
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    • 2016
  • The global demand for oil and natural gas has increased, and resource development is moving to the deep sea. Floating and flexible offshore structures such as semi-submersible, spar, and FPSO structures have been widely used. The major equipment of floating structures is always exposed to waves, currents, and other marine environmental factors, which cause structural damage. Moreover, flexible risers are susceptible to an exciting force due to the motion of the floating body. The inline and transverse responses from the three-dimensional behavior of a floating structure occur because of various forces. Typical risers are made of steel pipe and applied in the oil and gas development field, but flexible materials such as polyethylene are suitable for OTEC risers. Consequently, the optimal design of a flexible offshore plant requires a dynamic behavior analysis of slender bodies made of the different materials commonly used for offshore flexible risers. In this study, a three-dimensional motion measurement device was used to analyze the displacements of riser models induced by external force factors, and forced oscillation of a riser was linked to forced oscillation under a steady flow and regular wave condition.

Wideband and 2D vibration energy harvester using multiple magnetoelectric transducers

  • Yang, Jin;Yu, Qiangmo;Zhao, Jiangxin;Zhao, Nian;Wen, Yumei;Li, Ping
    • Smart Structures and Systems
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    • 제16권4호
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    • pp.579-591
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    • 2015
  • This paper investigates a magnetoelectric (ME) vibration energy harvester that can scavenge energy in arbitrary directions in a plane as well as wide working bandwidth. In this harvester, a circular cross-section cantilever rod is adopted to extract the external vibration energy due to the capability of it's free end oscillating in arbitrary in-plane directions. And permanent magnets are fixed to the free end of the cantilever rod, causing it to experience a non-linear force as it moves with respect to stationary ME transducers and magnets. The magnetically coupled cantilever rod exhibits a nonlinear and two-mode motion, and responds to vibration over a much broader frequency range than a standard cantilever. The effects of the magnetic field distribution and the magnetic force on the harvester's voltage response are investigated with the aim to obtain the optimal vibration energy harvesting performances. A prototype harvester was fabricated and experimentally tested, and the experimental results verified that the harvester can extract energy from arbitrary in-plane directions, and had maximum bandwidth of 5.5 Hz, and output power of 0.13 mW at an acceleration of 0.6 g (with $g=9.8ms^{-2}$).

TEOS의 부분가수분해에 의한 실리카 졸의 합성과 유리섬유 제조 (Preparation of Silica Sol by Partial Hydrolysis of TEOS and High Purity Silica Glass Fiber)

  • 양현수;권오현;이재도;노재성;김영호
    • 공업화학
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    • 제7권5호
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    • pp.823-831
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    • 1996
  • 본 연구는 [$H_2O$]/[TEOS]=1.7에서 산촉매를 첨가한 부분가수분해를 행하여 졸을 합성하였다. 최적의 방사성을 갖는 졸을 결정하기 위하여 부분가수분해에 의하여 합성된 졸을 trimethylsilylation하여 안정화시킨 후에 반응시간에 따르는 분자량과 점도의 변화를 관찰하였다. 최적조건하에서 제조된 졸용액에서 용매를 제거한 후 겔섬유를 제조하였고 이를 $1,000^{\circ}C$에서 열처리하여 실리카섬유를 제조하였다. 제조된 섬유는 단면적이 원형이며 인장강도는 $83{\pm}20kg/mm^2$이었고, 순도는 약 99.997%이었다.

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Interactions between Propagating Flame Fronts and Obstacles in an Explosion Chamber with a H/L Ratio of 0.86

  • Park, Dal Jae
    • 한국가스학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.13-18
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    • 2013
  • 높이/길이 비가 0.86을 가지는 폭발챔버 내에서 전파하는 화염과 서로 다른 형태의 다중 장애물 사이의 상호작용을 조사하기 위해 폭발실험을 수행하였다. 챔버 내에 장애물 형태는 삼각기둥, 사각기둥 및 원통형으로 변화시켰으며, 장애물의 blockage ratio는 0.43으로 하였다. 전파하는 화염과 장애물 형태에 따른 상호작용을 조사하기 위해 고속카메라를 사용하였으며, 고속카메라로 얻어진 화염 이미지로부터 장애물 주위의 국부 화염속도 및 그 화염속도의 확률밀도함수를 계산하였다. 실험결과, 장애물 형태가 삼각형이었을 때 국부 화염속도가 가장 높게, 원형에서는 가장 낮게 나타났으며, 장애물 후류에서의 국부 화염속도는 장애물 형태에 큰 의존성을 가지는 것으로 나타났다. 또한, 전파하는 화염이 장애물 후류의 미연소가스의 유동과 상호작용할 때 국부 화염속도의 확률밀도함수는 화염속도가 높은 방향으로 광범위하게 분포되는 것으로 나타났다.

원통형 임피던스 튜브 내 미세천공 탄성 판의 흡음 (Sound absorption of micro-perforated elastic plates in a cylindrical impedance tube)

  • 김현실;김봉기;김상렬;이성현;마평식
    • 한국음향학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.181-187
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    • 2018
  • 본 논문은 원형 단면 임피던스 튜브내에 고정된 미세천공 탄성판의 흡음을 해석적으로 구하는 방법을 다루었다. 판의 진동과 덕트 내부 음장을 모드 함수의 무한 급수의 합으로 전개하였는데 반경방향으로는 Bessel 함수를 포함한다. 평면파 가정하에서 저주파수 대역의 근사식을 판의 처음 몇 개의 모드만 고려하여 흡음율을 유도하였으며 등가 임피던스를 갖는 단일 표면의 형태로 제시하였다. 본 논문에서 제안한 공식과 FEM(Finite Element Method)을 이용한 결과는 잘 일치 하였는데 탄성의 효과는 판의 고유진동수에 해당하는 골 또는 피크의 형태로 나타난다. 천공율이 매우 작으면 진동의 영향이 지배적이나 천공율이 어느 한계이상 되면 박판의 탄성거동은 매우 작게 나타나고 강체 MPP(Micro-Perforated Plate)의 흡음 특성이 지배적이 된다.